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講演抄録/キーワード
講演名 2021-03-02 09:55
P4を用いたMQTT-SNアクセラレーション
大澤昂生工学院大)・日比智也NTT)・坂野遼平工学院大SITE2020-47 IA2020-43
抄録 (和) IoTの主要な通信プロトコルとしてMQTTが存在する.MQTTではBrokerと呼ばれるサーバを介してすべての通信が行われる.そのため,Brokerへの負荷集中が懸念されている.本研究ではUDP上で動作するMQTT-SNを対象として,P4を用いてBrokerの処理をネットワーク内にオフロードする手法を提案する.P4はデータプレーンをプログラム可能な言語であり,提案手法では一定の条件を満たしたPublishメッセージをネットワークスイッチから直接Subscriberに配信することでBrokerの負荷を軽減する.P4のリファレンス実装であるBMv2に提案手法を実装し,評価実験を行った.評価結果から,Brokerに到達するパケット数を低減できることが明らかになった.また,遅延時間に関しては100 ByteのPublishメッセージ送信時に40%以上の遅延時間削減が確認できた. 
(英) MQTT is a major communication protocol for the IoT. In MQTT, all communication is done through a server called a "broker". Therefore, there is a concern that the broker is overloaded. In this study, we focus on MQTT-SN which is based on UDP and propose a method to offload the processing of the broker into the network using P4. P4 is a language for data plane programming, and the proposed method reduces the load on the broker by delivering publish messages that satisfy certain conditions directly from the network switch to the corresponding subscribers. We implemented the proposed method in BMv2, a reference implementation of P4, and conducted evaluation experiments. The experimental results show that the proposed method can reduce the number of packets that reach the broker. In addition, we confirmed that the proposed method reduces the delay time by more than 40% when sending a 100 Byte publish message.
キーワード (和) P4 / データプレーンプログラマビリティ / MQTT / MQTT-SN / IoT / / /  
(英) P4 / Data Plane Programmability / MQTT / MQTT-SN / IoT / / /  
文献情報 信学技報, vol. 120, no. 381, IA2020-43, pp. 52-57, 2021年3月.
資料番号 IA2020-43 
発行日 2021-02-22 (SITE, IA) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード SITE2020-47 IA2020-43

研究会情報
研究会 SITE IA IPSJ-IOT  
開催期間 2021-03-01 - 2021-03-02 
開催地(和) オンライン開催 
開催地(英) Online 
テーマ(和) インターネットと情報倫理教育、一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 IA 
会議コード 2021-03-SITE-IA-IOT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) P4を用いたMQTT-SNアクセラレーション 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) MQTT-SN Acceleration using P4 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) P4 / P4  
キーワード(2)(和/英) データプレーンプログラマビリティ / Data Plane Programmability  
キーワード(3)(和/英) MQTT / MQTT  
キーワード(4)(和/英) MQTT-SN / MQTT-SN  
キーワード(5)(和/英) IoT / IoT  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 大澤 昂生 / Koki Osawa / オオサワ コウキ
第1著者 所属(和/英) 工学院大学 (略称: 工学院大)
Kogakuin University (略称: Kogakuin Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 日比 智也 / Tomoya Hibi / ヒビ トモヤ
第2著者 所属(和/英) 日本電信電話株式会社 (略称: NTT)
NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE CORPORATION (略称: NTT)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 坂野 遼平 / Ryohei Banno / バンノ リョウヘイ
第3著者 所属(和/英) 工学院大学 (略称: 工学院大)
Kogakuin University (略称: Kogakuin Univ.)
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講演者
発表日時 2021-03-02 09:55:00 
発表時間 25 
申込先研究会 IA 
資料番号 IEICE-SITE2020-47,IEICE-IA2020-43 
巻番号(vol) IEICE-120 
号番号(no) no.380(SITE), no.381(IA) 
ページ範囲 pp.52-57 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-SITE-2021-02-22,IEICE-IA-2021-02-22 


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